Ботаники обнаружили у растений систему раннего оповещения о нападении бактерий
Ученые опровергли представление о медленной химической реакции флоры на инфекции, выяснив, что растения передают сигнал тревоги стремительными электрическими импульсами. Оказалось, что для активации этой «нервной системы» используются не профильные противомикробные вещества, а гормоны, которые раньше считались ответственными исключительно за защиту от насекомых.
Более ста лет назад у растений была открыта SAR (Systemic Acquired Resistance, системная приобретенная устойчивость) — аналог иммунной памяти у животных. Растения в ответ на атаку патогена вырабатывают салициловую кислоту, она накапливается в листьях и стеблях, и клетки всего организма вырабатывают защитные белки. На это уходит не менее 24 часов. Однако недавние исследования показали, что защитные реакции во всем организме растения наблюдаются уже в течение трех-четырех часов после заражения. Каким образом растение реагирует на угрозы так быстро?
Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Plants, обратили внимание на ген JISS1, связанный с жасмонатами — веществами, которые участвуют в реакции растений на физические травмы. Например, когда их рвут, жуют звери или грызут насекомые. Ранние исследования тех же авторов показали, что ген JISS1 экспрессируется в растениях, подвергшихся заражению бактериями. Ученые предположили, что ген JISS1, жасмонаты и быстрое реагирование могут быть связаны.
Ученые провели эксперименты с модельным растением, резуховидкой Таля (Arabidopsis thaliana). Они изменили ее геном, соединив промотор гена JISS1 (индикатор стресса) с люциферазой, заставив растение светиться в момент опасности.
К листьям резуховидки подключили электроды, чтобы проверить, не использует ли растение для передачи данных что-то быстрее химии. Генетики также отключали у подопытных растений рецепторы к разным гормонам и глутаматные каналы, чтобы найти, кто именно запускает сигнал тревоги. Подопытные растения заражали бактериями Pseudomonas syringae и давили пинцетом, имитируя укусы.
Оказалось, сигнал запускало не накопление салициловой кислоты. Светящийся биосенсор, связанный с геном JISS1, показал, что сигнал тревоги покидает зараженную зону уже через 30 минут, распространяясь по внутренним каналам клеток (эндоплазматическому ретикулуму). Именно жасмонаты запускали каскад электрических волн амплитудой в 100 милливольт. Деполяризация длилась около двух часов, а сами сигналы бежали по растению подобно нервному импульсу. Более того, для передачи этого сигнала растение использовало глутаматные рецепторы — прямой аналог тех, что работают в мозге человека при передаче информации между нейронами.
Растения не тратят драгоценные минуты на выяснение личности врага. Атака бактерий воспринимается ими как физическая рана, и они используют универсальную, быструю жасмонатно-электрическую сеть, чтобы привести весь организм в боевую готовность еще до того, как начнется специфическая химическая защита.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии